Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh hội nhập toàn cầu và sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ 4.0, giáo dục phổ thông Việt Nam đang hướng tới đổi mới căn bản về phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Theo Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội, đổi mới chương trình, sách giáo khoa phổ thông nhằm chuyển từ nền giáo dục truyền thụ kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh. Trong đó, năng lực tìm tòi khám phá (NL TTKP) được xem là một trong những năng lực quan trọng cần hình thành và phát triển cho học sinh trung học phổ thông (THPT).

Môn Hóa học giữ vai trò then chốt trong việc phát triển năng lực này, đặc biệt qua các chương trình học như Oxi – Lưu huỳnh lớp 10. Mô hình dạy học 5E (Engage – Explore – Explain – Elaborate – Evaluate) dựa trên lý thuyết kiến tạo được đánh giá là phương pháp hiệu quả để phát triển NL TTKP cho học sinh. Nghiên cứu được thực hiện tại một số trường THPT tỉnh Bình Dương trong khoảng thời gian từ tháng 9/2017 đến 9/2018 nhằm vận dụng mô hình 5E trong dạy học chương Oxi – Lưu huỳnh, qua đó phát triển NL TTKP cho học sinh.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục môn Hóa học, đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo và kỹ năng thực hành cho học sinh. Kết quả nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng kế hoạch bài học và công cụ đánh giá năng lực tìm tòi khám phá phù hợp với đặc điểm học sinh phổ thông hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết kiến tạo trong dạy học, nhấn mạnh vai trò chủ động, tích cực của học sinh trong việc xây dựng kiến thức thông qua trải nghiệm và tương tác. Lý thuyết này cho rằng kiến thức được hình thành khi người học tự mình khám phá, giải quyết vấn đề và tổ chức lại kiến thức dựa trên kinh nghiệm cá nhân.

Mô hình dạy học 5E được phát triển từ chương trình nghiên cứu khoa học sinh học BSCS (Hoa Kỳ) gồm 5 pha: Kích thích động cơ học tập (Engage), Khám phá (Explore), Giải thích (Explain), Củng cố mở rộng (Elaborate) và Đánh giá (Evaluate). Mỗi pha có vai trò cụ thể trong việc phát triển kỹ năng và năng lực cho học sinh, đặc biệt là năng lực tìm tòi khám phá.

Các khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm: năng lực tìm tòi khám phá, phương pháp dạy học tích cực, mô hình 5E, năng lực phát triển cho học sinh THPT, và phương pháp đánh giá năng lực.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phối hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Phương pháp lý luận bao gồm phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các tài liệu liên quan đến mô hình 5E, lý thuyết kiến tạo và năng lực tìm tòi khám phá.

Phương pháp thực tiễn gồm điều tra khảo sát ý kiến 36 giáo viên và 245 học sinh tại một số trường THPT tỉnh Bình Dương về việc áp dụng mô hình 5E và năng lực tìm tòi khám phá. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với các lớp học thực nghiệm và đối chứng để đánh giá hiệu quả của mô hình 5E trong dạy học chương Oxi – Lưu huỳnh.

Phân tích số liệu sử dụng các phương pháp thống kê mô tả, phân phối tần suất, tần suất lũy tích và so sánh kết quả giữa các nhóm đối tượng. Cỡ mẫu được lựa chọn đảm bảo tính đại diện và phù hợp với mục tiêu nghiên cứu.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2017 đến tháng 9/2018, bao gồm các giai đoạn khảo sát, thiết kế kế hoạch dạy học, thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiểu biết và áp dụng mô hình 5E của giáo viên: Kết quả điều tra cho thấy 50% giáo viên biết về mô hình 5E nhưng chưa áp dụng, 27,78% đã áp dụng, còn lại 22,22% chưa từng nghe về mô hình này. Điều này cho thấy mô hình 5E vẫn còn khá mới mẻ và chưa được phổ biến rộng rãi trong dạy học Hóa học tại các trường THPT tỉnh Bình Dương.

  2. Năng lực phát triển qua mô hình 5E: 94,4% giáo viên đồng ý mô hình 5E có thể phát triển năng lực tìm tòi khám phá cho học sinh. Các năng lực khác như giải quyết vấn đề và sáng tạo (77,8%), tư duy hóa học (61,1%), hợp tác nhóm (50%) cũng được đánh giá cao. Điều này khẳng định mô hình 5E phù hợp để phát triển đa dạng năng lực cho học sinh.

  3. Biểu hiện năng lực tìm tòi khám phá: Giáo viên đánh giá cao các biểu hiện như viết, trình bày báo cáo (69,4%), thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề (63,9%), đề xuất vấn đề (52,8%) và phân tích xử lý số liệu (52,8%). Tuy nhiên, một số biểu hiện như sử dụng chứng cứ khoa học và lý giải chứng cứ còn nhận được sự đồng thuận thấp hơn (47,2% và 44,4%).

  4. Thực trạng phát triển năng lực tìm tòi khám phá: 100% giáo viên cho rằng phát triển NL TTKP là cần thiết trong dạy học Hóa học. Tuy nhiên, chỉ 13,9% giáo viên thường xuyên cho học sinh tìm tòi khám phá, 77,8% thỉnh thoảng mới thực hiện, 8,3% hiếm khi áp dụng. Điều này phản ánh sự hạn chế trong việc triển khai phương pháp dạy học tích cực.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy mô hình 5E có tiềm năng lớn trong việc phát triển năng lực tìm tòi khám phá cho học sinh, phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực. Tuy nhiên, việc áp dụng mô hình này còn hạn chế do nhiều giáo viên chưa quen hoặc chưa được đào tạo bài bản về phương pháp này.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, mô hình 5E được đánh giá là hiệu quả trong việc tăng cường sự chủ động, sáng tạo và kỹ năng thực hành của học sinh. Việc giáo viên chưa áp dụng thường xuyên có thể do thiếu điều kiện cơ sở vật chất, thời gian hoặc chưa có sự hỗ trợ đầy đủ từ nhà trường.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối tần suất áp dụng mô hình 5E, biểu đồ đánh giá các năng lực phát triển và bảng tổng hợp các biểu hiện năng lực tìm tòi khám phá để minh họa rõ nét hơn về thực trạng và hiệu quả của mô hình.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về mô hình 5E: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng áp dụng mô hình 5E trong dạy học Hóa học. Mục tiêu đạt 80% giáo viên được đào tạo trong vòng 1 năm, do Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Bình Dương phối hợp với các trường đại học sư phạm thực hiện.

  2. Xây dựng và phổ biến bộ công cụ đánh giá năng lực tìm tòi khám phá: Thiết kế các công cụ đánh giá chuẩn hóa, dễ sử dụng để giáo viên có thể đánh giá chính xác năng lực của học sinh. Triển khai áp dụng trong các trường THPT trong vòng 6 tháng, do các phòng giáo dục và trường THPT chủ trì.

  3. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất và thiết bị dạy học: Trang bị đầy đủ dụng cụ thí nghiệm, thiết bị trực quan phục vụ cho các hoạt động khám phá theo mô hình 5E. Mục tiêu hoàn thiện cơ sở vật chất tại 70% trường THPT trong tỉnh trong 2 năm tới, do các cấp quản lý giáo dục và nhà trường phối hợp thực hiện.

  4. Khuyến khích đổi mới phương pháp dạy học và tổ chức hoạt động học tập tích cực: Thúc đẩy việc áp dụng mô hình 5E kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực khác như dạy học giải quyết vấn đề, dạy học trực quan. Đề xuất xây dựng các kế hoạch bài học mẫu và chia sẻ kinh nghiệm giữa giáo viên trong tỉnh. Thời gian thực hiện liên tục, do các trường THPT và tổ chuyên môn đảm nhận.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học THPT: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn để đổi mới phương pháp dạy học, giúp giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực tìm tòi khám phá cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ phòng giáo dục: Tài liệu tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo giáo viên và đầu tư cơ sở vật chất phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực.

  3. Sinh viên, học viên cao học ngành Sư phạm Hóa học: Cung cấp kiến thức chuyên sâu về mô hình 5E, lý thuyết kiến tạo và phương pháp đánh giá năng lực, hỗ trợ nghiên cứu và thực hành sư phạm.

  4. Nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Tham khảo để phát triển các chương trình đào tạo, tài liệu giảng dạy và công cụ đánh giá năng lực học sinh trong lĩnh vực khoa học tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mô hình 5E là gì và tại sao lại phù hợp với dạy học Hóa học?
    Mô hình 5E gồm 5 pha: Engage, Explore, Explain, Elaborate, Evaluate, giúp học sinh chủ động khám phá kiến thức mới qua các hoạt động thực hành và tư duy. Phù hợp với Hóa học vì môn học này đòi hỏi kỹ năng thực nghiệm và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

  2. Năng lực tìm tòi khám phá được hiểu như thế nào trong giáo dục phổ thông?
    NL TTKP là khả năng quan sát, đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết, thu thập và phân tích dữ liệu, rút ra kết luận và trình bày kết quả. Đây là năng lực quan trọng giúp học sinh phát triển tư duy khoa học và kỹ năng nghiên cứu.

  3. Làm thế nào để đánh giá năng lực tìm tòi khám phá của học sinh?
    Có thể đánh giá qua sản phẩm học tập, quan sát quá trình học, bài kiểm tra năng lực và thảo luận nhóm. Việc đánh giá cần kết hợp nhiều hình thức để phản ánh chính xác năng lực của học sinh.

  4. Những khó khăn khi áp dụng mô hình 5E trong dạy học hiện nay là gì?
    Khó khăn gồm thiếu điều kiện cơ sở vật chất, thời gian giảng dạy hạn chế, giáo viên chưa được đào tạo đầy đủ và học sinh chưa quen với phương pháp học tích cực.

  5. Làm sao để giáo viên có thể thiết kế bài giảng theo mô hình 5E hiệu quả?
    Giáo viên cần đảm bảo đầy đủ 5 pha của mô hình, lựa chọn vấn đề và câu hỏi phù hợp với đối tượng học sinh, kết hợp các phương pháp dạy học tích cực và sử dụng thiết bị trực quan, thí nghiệm để kích thích hứng thú học tập.

Kết luận

  • Mô hình dạy học 5E dựa trên lý thuyết kiến tạo là phương pháp hiệu quả để phát triển năng lực tìm tòi khám phá cho học sinh trong môn Hóa học lớp 10, đặc biệt qua chương Oxi – Lưu huỳnh.
  • Kết quả điều tra và thực nghiệm tại các trường THPT tỉnh Bình Dương cho thấy mô hình 5E giúp tăng cường sự chủ động, sáng tạo và kỹ năng thực hành của học sinh.
  • Việc áp dụng mô hình 5E còn hạn chế do nhiều giáo viên chưa được đào tạo bài bản và thiếu điều kiện cơ sở vật chất.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo giáo viên, xây dựng công cụ đánh giá, đầu tư thiết bị và đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng mô hình 5E.
  • Nghiên cứu mở ra hướng phát triển tiếp theo trong việc đổi mới phương pháp dạy học tích cực và phát triển năng lực học sinh, cần tiếp tục nhân rộng và hoàn thiện trong các môn học khác.

Call to action: Các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và nhà nghiên cứu cần phối hợp triển khai các giải pháp đổi mới phương pháp dạy học theo mô hình 5E để nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông, góp phần phát triển năng lực toàn diện cho thế hệ học sinh tương lai.